不同种类包膜肥料氮素溶出特性及对环境影响效应的研究

论文摘要

本文以日本生产的包膜肥料（LP40、LPS40、SC60、LPSS、LPSS100）为研究对象,采用恒温水培的方法比较了氮素释放特性,并用一级反应动力学方程进行拟合,用扫描电镜观察了包膜肥料水培前后膜的微观结构变化；从中筛选出养分控释性能差异显著的三种包膜肥料（LP40、SC60、LPSS）,以及自制包膜肥料（BB）和普通尿素（UR）作为供试肥料进行水稻盆栽试验,探讨了在水稻不同生育期内包膜肥料对水田土壤排放NH3、NOx和CO2,土壤渗滤液中NH4+-N、NO2--N和NO3-N的含量,水稻生长发育状况,氮素利用率以及土壤养分的影响。研究结果如下：1.包膜肥料的氮素释放特征可用一级反应动力学方程进行描述,方程参数k值为氮素释放速率常数,其值大小与氮素释放率成正比,与氮素溶出的半时值成反比；电镜扫描的图像分析结果显示,水培后LPSS、SC60的膜外表面完整性好于LP40,而LPSS的膜剖面结构很紧实,阻水性能好。2.在水稻生育期内包膜肥料处理对水田土壤排放NH3、NOx和C02具有抑制作用,与普通尿素（UR）相比,包膜肥料LP40、LPSS、BB、SC60处理NH3的挥发总量降低了5.4%-19.3%,NOx的挥发总量降低了8.1%-23.4%,CO2的挥发总量降低了1.6%-13.0%。3.水稻生育期内LP40、LPSS、SC60处理土壤渗滤液中氮素含量,与普通尿素（UR）相比,分别降低了58.27%,46.38%,33.30%。4.在同一施氮水平条件下,与施用普通尿素相比,包膜肥料能够促进水稻生长,增加水稻叶绿素含量,提高水稻产量和氮肥利用率；提高表层土壤pH值,增加土壤中硝态氮、铵态氮、碱解氮的含量。综上,施用包膜肥料能够抑制水田土壤NH3、NOx和C02的排放,减少氮素（NH4+-N、N02--N和N03--N）的渗滤损失,增加土壤养分含量,促进水稻生长,提高氮素利用效率。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 前言
• 第一章 包膜肥料养分释放特性及微结构的研究
• 1.1 材料与方法
• 1.1.1 供试包膜肥料
• 1.1.2 试验设计与方法
• 1.1.3 养分释放数学模型
• 1.2 结果与讨论
• 1.2.1 不同种类包膜肥料氮素释放特征
• 1.2.2 氮素释放速率动力学模拟
• 1.2.3 包膜肥料的微观结构特征
• 1.3 小结
• 3、NO_x、CO₂影响的研究'>第二章 包膜肥料对水田土壤排放NH₃、NO_x、CO₂影响的研究
• 2.1 材料与方法
• 2.1.1 供试土壤
• 2.1.2 供试作物
• 2.1.3 供试肥料
• 2.1.4 试验设计与方法
• 2.2 结果与讨论
• 3、NO_x和CO₂释放量的影响'>2.2.1 水稻生育期内不同种类包膜肥料对NH₃、NO_x和CO₂释放量的影响
• 3、NO_x和CO₂释放总量的比较'>2.2.2 不同种类包膜肥料对NH₃、NO_x和CO₂释放总量的比较
• 2.3 小结
• 2^--N、NO₃^--N、NH₄⁺-N的影响'>第三章 包膜肥料对土壤渗滤液中NO₂^--N、NO₃^--N、NH₄⁺-N的影响
• 3.1 材料与方法
• 3.1.1 供试土壤
• 3.1.2 供试作物
• 3.1.3 供试肥料
• 3.1.4 试验设计与方法
• 3.1.5 数据分析
• 3.2 结果与分析
• 2^--N、NO₃^--N、NH₄⁺-N的影响'>3.2.1 不同种类包膜肥料对土壤渗滤液中NO₂^--N、NO₃^--N、NH₄⁺-N的影响
• 2^--N、NO₃^--N、NH₄⁺-N总量的比较'>3.2.2 不同种类包膜肥料对土壤渗滤液中NO₂^--N、NO₃^--N、NH₄⁺-N总量的比较
• 3.2.3 不同种类包膜肥料对土壤渗滤液中磷和钾损失量的影响
• 3.3 小结
• 第四章 包膜肥料对水稻产量和氮肥利用率的影响研究
• 4.1 材料与方法
• 4.1.1 供试土壤
• 4.1.2 供试作物
• 4.1.3 供试肥料
• 4.1.4 试验设计与方法
• 4.1.5 氮肥利用率的计算
• 4.1.6 数据分析
• 4.2 结果与分析
• 4.2.1 不同种类包膜肥料对水稻生长状况和生理指标的影响
• 4.2.2 不同种类包膜肥料对水稻产量及其构成因素的影响
• 4.2.3 不同种类包膜肥料对水稻吸氮量的影响
• 4.2.4 不同种类包膜肥料对水稻氮肥利用率的影响
• 4.3 小结
• 第五章 包膜肥料对土壤养分含量的影响研究
• 5.1 材料与方法
• 5.1.1 供试土壤
• 5.1.2 供试作物
• 5.1.3 供试肥料
• 5.1.4 试验设计与方法
• 5.1.5 数据分析
• 5.2 结果与讨论
• 5.2.1 包膜肥料对土壤硝态氮、铵态氮含量的影响
• 5.2.2 包膜肥料对土壤pH值的影响
• 5.2.3 包膜肥料对土壤有机质含量的影响
• 5.2.4 包膜肥料对土壤全氮、全磷、全钾含量的影响
• 5.2.5 包膜肥料对土壤碱解氮、速效磷、速效钾含量的影响
• 5.3 小结
• 结论
• 参考文献
• 致谢
• 攻读学位期间发表的学术论文